某種加速器的理想模型如題15-1圖所示：兩塊相距很近的平行小極板中間各開有一小孔a、b，兩極板間電壓的變化圖像如圖15-2圖所示，電壓的最大值為U0、周期為T0，在兩極板外有垂直紙面向里的勻強磁場。若將一質量為m0、電荷量為q的帶正電的粒子從板內a孔處靜止釋放，經(jīng)電場加速后進入磁場，在磁場中運動時間T0后恰能再次從a 孔進入電場加速�，F(xiàn)該粒子的質量增加了。(粒子在兩極板間的運動時間不計，兩極板外無電場，不考慮粒子所受的重力)
(1)若在t=0時刻將該粒子從板內a孔處靜止釋放，求其第二次加速后從b孔射出時的動能；
(2)現(xiàn)在利用一根長為L的磁屏蔽管(磁屏蔽管置于磁場中時管內無磁場，忽略其對管外磁場的影響)，使題15-1圖中實線軌跡(圓心為O)上運動的粒子從a孔正下方相距L處的c孔水平射出，請在答題卡圖上的相應位置處畫出磁屏蔽管；
(3)若將電壓的頻率提高為原來的2倍，該粒子應何時由板內a孔處靜止開始加速，才能經(jīng)多次加速后獲得最大動能？最大動能是多少？
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

長為L的水平極板間，有垂直紙面向里的勻強磁場，如圖所示，磁感應強度為B，板間距離也為L，板不帶電，現(xiàn)有質量為m、電量為q的正電粒子（不計重力），從左邊極板間中點處垂直磁感線以初速度v水平射入磁場，欲使粒子不打在極板上，求初速度v的范圍．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在長方形abcd區(qū)域內有正交的電磁場，ab=
bc
2
=L，一帶電粒子從ad的中點垂直于電場和磁場方向射入，恰沿直線從bc邊的中點P射出，若撤去磁場，則粒子從c點射出；若撤去電場，則粒子將（重力不計）（　�。�
A．從b點射出B．從b、P間某點射出
C．從a點射出D．從a、b間某點射出

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為，導軌平面與水平面的夾角=30°，導軌電阻不計，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面向上。長為的金屬棒垂直于MN、PQ放置在導軌上，且始終與導軌接觸良好，金屬棒的質量為、電阻為r＝R。兩金屬導軌的上端連接一個燈泡，燈泡的電阻RL＝R，重力加速度為g�，F(xiàn)閉合開關S，給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導軌平面向上的、大小為F＝mg的恒力，使金屬棒由靜止開始運動，當金屬棒達到最大速度時，燈泡恰能達到它的額定功率。求：

（1）金屬棒能達到的最大速度vm；
（2）燈泡的額定功率PL；
（3）金屬棒達到最大速度的一半時的加速度a；
（4）若金屬棒上滑距離為L時速度恰達到最大，求金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱Qr。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示, xoy平面內的正方形區(qū)域abcd，邊長為L，oa=od=，在該區(qū)域內有與y軸平行的勻強電場和垂直于平面的勻強磁場，一個帶電粒子（不計重力）從原點沿＋x軸進入場區(qū)，恰好沿＋x軸直線射出。若撤去電場只保留磁場，其他條件不變，該粒子從cd邊上距d點處射出，若撤去磁場，只保留電場，其他條件不變，該粒子從哪條邊上何處射出？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在方向如圖所示的勻強電場（場強為E）和勻強磁場（磁感應強度為B）共存的場區(qū)，一電子沿垂直電場線和磁感線方向以速度v0 射入場區(qū)，則　(   )

A．若v0 ＞E/B，電子沿軌跡Ⅰ運動，射出場區(qū)時，速度v＞v0
B．若v0 ＞E/B，電子沿軌跡Ⅱ運動，射出場區(qū)時，速度v＜v0
C．若v0 ＜E/B，電子沿軌跡Ⅰ運動，射出場區(qū)時，速度v＞v0
D．若v0 ＜E/B，電子沿軌跡Ⅱ運動，射出場區(qū)時，速度v＜v0

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

關于磁場和磁感線，下列說法中正確的是（   ）
A．磁感線總是從磁體N極出發(fā)到磁體S極終止
B．磁感線的疏密程度描述了磁場的強弱
C．磁場中某點磁場方向與可以自由轉動的小磁針N極所受的磁場力方向相同
D．磁場中某處磁感應強度方向與通電導線在該處所受的安培力方向相同

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（20分）如圖所示，兩根相距L=1.0m的光滑平行金屬導軌水平固定放置，導軌距水平地面H=0.8m，導軌的左端通過電鍵連接一電動勢E=4.0V、內阻r=1.0Ω的電源，在距導軌上橫跨一質量為m=0.5kg、有效電阻為R=1.0Ω的金屬棒，整個裝置處在磁感應強度為B=0.5T方向豎直向上的勻強磁場中。將電鍵接通后，金屬棒在磁場力的作用下沿導軌向右滑動，最終滑離導軌．
求：（1）金屬棒在滑動過程中的最大加速度及離開導軌后有可能達到的最大水平射程；
（2）若金屬棒離開導軌后的實際水平射程僅為0.8m，則從閉合電鍵到金屬棒離開導軌在金屬棒上產(chǎn)生的焦耳熱為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

湯姆遜用來測定電子的比荷實驗裝置如下：真空管內的陰極C發(fā)出電子，（不計初速，重力和電子間相互作用）, 經(jīng)過A、B間的電場加速后，穿過A、B的中心小孔沿中心軸O/O的方向進入到兩塊水平正對的長度為L的平行極板D和E間的區(qū)域，當極板間不加偏轉電壓時，電子束打在熒光屏的中心O＇點，形成一個亮點；若在D、E間加上方向向下、場強為E的勻強電場，電子將向上偏轉；如果再利用通電線圈在D、E電場區(qū)加上一垂直紙面的勻強磁場（圖中未畫出），調節(jié)磁場的強弱，當磁感應強度的大小為B時，熒光斑恰好回到熒光屏中心。接著再去掉電場，電子向下偏轉，偏轉角為φ。如圖所示，求（1）在圖中畫出磁場B的方向 （2）根據(jù)L、E、B和φ，推導電子的比荷的表達式。

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